Mae Gwyddonwyr Prifysgol Zhejiang yn Paratoi LEDau Perovskite Gyda Bywyd Gwaith Hir-Hir

Mae deuod allyrru golau Perovskite (LED perovskite) yn genhedlaeth newydd o dechnoleg allyrru golau gyda photensial mawr mewn arddangos, goleuo, cyfathrebu a meysydd eraill.Mae gan LEDau Perovskite gostau cynhyrchu isel a manteision technegol sylweddol: mae ganddyn nhw nodweddion ysgafnder, tenau a hyblygrwydd tebyg i OLEDs, ac mae ganddyn nhw hefyd burdeb lliw tebyg a thunadwyedd sbectrol i LEDau lled-ddargludyddion III-V.Ar ôl dim ond ychydig flynyddoedd o ddatblygiad, effeithlonrwydd perovskiteLEDsyn debyg i dechnolegau aeddfed sy'n allyrru golau.

gsfdfssdfw

Strwythur dyfais LED Perovskite (chwith uchaf);

Fformiwla gemegol o sefydlogwr moleciwlaidd deubegwn SFB10 (gwaelod chwith)

Y berthynas rhwng oes dyfais T50 a pelydriad (graff cywir)

Fodd bynnag, yn debyg i gelloedd solar perovskite, ansefydlogrwydd LEDs perovskite yw'r her fwyaf ar gyfer gwireddu cymwysiadau diwydiannol.Ar hyn o bryd, mae hyd oes LEDau perovskite perfformiad uchel yn gyffredinol tua 10-100 awr.Yr oes sy'n ofynnol i dechnoleg OLED fynd i mewn i ddiwydiannu yw o leiaf 10,000 awr.Mae heriau sylweddol i'r cyfeiriad hwn oherwydd gall lled-ddargludyddion perovskite fod yn ansefydlog yn eu hanfod.Mae'n dda iArddangosfa LED.Mae gan ei strwythur grisial briodweddau ïonig sylweddol, ac mae ïonau'n symud yn hawdd o dan faes trydan cymhwysol y LED, gan achosi i'r deunydd ddiraddio.

Yn ddiweddar, mae tîm yr Athro David Di a’r ymchwilydd Zhao Baodan o Labordy Allweddol y Wladwriaeth o Offerynnau Optegol Modern, Ysgol Optoelectroneg, Prifysgol Zhejiang a’r

Mae Canolfan Ymchwil Ryngwladol Ffotoneg Uwch, Campws Rhyngwladol Haining, wedi gwneud datblygiadau pwysig i'r cyfeiriad hwn.Gan ddefnyddio sefydlogydd moleciwlaidd deubegwn, cyflawnwyd oes weithredol hir iawn mewn LEDau perovskite sy'n diwallu anghenion cymwysiadau ymarferol.

"Cafodd y LEDau perovskite hyn eu gyrru gan gerrynt cyson o 5 mA/c㎡ am 5 mis yn olynol (3600 awr) heb unrhyw ostyngiad mewn disgleirdeb," meddai David Dee.Canfyddiad LED.Canyst1.56Arddangosfa LED.Mae'r dyfeisiau hyn yn sefydlog iawn, ac mae'n ymddangos bod rhai profion sy'n dal i fynd rhagddynt yn anodd eu cwblhau o fewn blwyddyn neu fwy.Er mwyn cael data oes o fewn cyfnod arbrofol rhesymol, mae angen cynnal arbrofion heneiddio carlam LED.”

Mae'r LEDau perovskite bron-isgoch hyn yn arddangos oes gweithredu hynod hir.Er enghraifft, gyda pelydriad cychwynnol o 2.1 W sr-1 m-2 (cerrynt o 3.2 mA / c㎡), amcangyfrifir oes y ddyfais T50 (yr amser y mae'n ei gymryd i'r pelydriad cychwynnol ostwng i 50%) yw 32675 awr ( 3.7 mlynedd).Mae'r pŵer optegol a ddarperir gan y pelydriad hwn yn debyg i OLED gwyrdd masnachol sy'n gweithredu ar ddisgleirdeb uchel o 1000 cd / m2.Ar radiance is o 0.21 W sr-1 m-2 (1/10 o'r disgleirdeb uchod) neu gerrynt o 0.7 mAc㎡, amcangyfrifir bod oes T50 yn 2.4 miliwn o oriau (tua 270 mlynedd).

"Credwn fod angen cynnal dadansoddiad oes dibynadwy o'r LED newydd hwn, y casglwyd 62 pwynt data oes dyfais ar ei gyfer mewn arbrofion heneiddio carlam, gan gwmpasu'r dwysedd cyfredol ehangaf posibl o ystod 10-200 mA/c㎡."Meddai Guo Bingbing.Cyrhaeddodd effeithlonrwydd cwantwm allanol electroluminescence (EQE) ac effeithlonrwydd trosi ynni (ECE) y ddyfais 22.8% a 20.7%, yn y drefn honno, sef yr effeithlonrwydd uchaf o LEDs perovskite ger-isgoch.

Canfu'r awduron fod gan y deunyddiau luminescent perovskite hyn strwythurau crisial sefydlog iawn."Nid yw strwythur grisial y deunydd wedi newid ar ôl mwy na 322 diwrnod," meddai Zhao Baodan.

dfghegerhehrerh

Gweithio amser hir a heneiddio cyflymach arbrofion LEDau perovskite (delwedd chwith);

Data effeithlonrwydd cwantwm allanol o reolaeth a dyfeisiau sefydlog (panel dde)

"Mae hyn yn dangos bod y sefydlogwr moleciwlaidd deubegwn yn helpu'r perovskite i gynnal ei gyfnod crisial gwreiddiol gydag eiddo optoelectroneg rhagorol. Newidiodd strwythur grisial y samplau perovskite rheoli wedi'u trin yn sylweddol a diraddio o fewn pythefnos."

Mae mudo ïon mewn perovskites yn un o'r ffactorau pwysig sy'n arwain at ansefydlogrwydd, ac mae'r broblem hon yn dod yn fwy difrifol o dan ddylanwad foltedd cymhwysol mewn LEDs aArddangosfa LED Mini."Mae ein harbrofion a'n cyfrifiadau'n dangos bod moleciwlau deubegwn yn creu bondiau cemegol neu ryngweithio ag ïonau ar ffiniau grawn perovskite," meddai Guo Bingbing, "a allai fod y rheswm pam mae mudo ïon yn dod yn anodd yn ein perovskites. "Yr arbrofion trydanol ac optegol a gynhaliwyd gennym allan gyda'n cydweithwyr wedi dangos atal y ffenomen symudiad ïon," ychwanegodd Zhao Baodan.

Mae canlyniadau bywyd dyfais yn dangos nad oes gan ddeunyddiau perovskite unrhyw "ddiffygion genetig" o ran sefydlogrwydd."Mae lled-ddargludyddion newydd, fel perovskites halid metel, yn cael eu hystyried yn gynhenid ​​​​ansefydlog, yn enwedig mewn meysydd trydan cymharol uchel, megis mewn cymwysiadau LED," meddai David Dee."Mae ein canlyniadau'n dangos nad yw cyflawni dyfeisiau perovskite sefydlog yn 'amhosibl cenhadaeth'".

Disgwylir i oes y ddyfais ultra-hir hybu hyder yn y maes LED perovskite, gan ei fod wedi cyflawni'r gofyniad sylfaenol o sefydlogrwydd ar gyfer OLEDs masnachol.Gellir defnyddio'r LEDau bron-is-goch hyn mewn cymwysiadau fel arddangosfeydd bron-goch, cyfathrebu a bioleg.Er bod dyfeisiau perovskite golau gweladwy sydd ag oes hir debyg i'w datblygu o hyd, mae gwireddu LEDau perovskite uwch-sefydlog yn paratoi'r ffordd i dechnoleg goleuder perovskite fynd i mewn i gymwysiadau diwydiannol.

ffrhrthrth

Arsylwi effaith mudo ïon perovskite o dan faes trydan trwy arbrawf delweddu microfflworoleuedd


Amser post: Awst-24-2022

Anfonwch eich neges atom:

Ysgrifennwch eich neges yma a'i hanfon atom